การเปรียบเทียบระหว่างเครื่องหลอมความถี่สูงกับเครื่องหลอมความร้อนไฟฟ้า

ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับเครื่องหลอมด้วยการอินเด็กซ์ความถี่สูง

ในสเปกโตรมิเตอรีเรืองแสงรังสีเอกซ์ วิธีการหลอมแก้วสามารถกำจัดผลกระทบของแร่และผลของการเปลี่ยนขนาดอนุภาคของตัวอย่างได้อย่างสมบูรณ์ หลังจากที่ตัวอย่างถูกเจือจางโดย สารช่วยหลอม , มันสามารถลดผลกระทบของเมทริกซ์ที่เกิดจากองค์ประกอบร่วมในระดับหนึ่งได้ ตั้งแต่ถูกค้นพบในปี 1956 เทคโนโลยีนี้ได้พัฒนาและสุกงอมขึ้นเรื่อย ๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันได้ถูกนำมาใช้โดยห้องปฏิบัติการจำนวนมากทั่วโลก และกลายเป็นหนึ่งในสองวิธีหลักของการเตรียมตัวอย่าง สเปกโตรมิเตอร์รังสีเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนซ์ .

ในอดีต วิธีการทำละลายแก้วมักใช้โคมแก๊สหรือ เตาเผาไฟฟ้า เพื่อเตรียมแผ่นตัวอย่าง ปัจจุบันมีเครื่องทำละลายจำนวนมากที่มีความเชี่ยวชาญและความอัตโนมัติสูงมาแทนที่ อุปกรณ์ทำละลายที่ใช้กันทั่วไปในขณะนี้แบ่งออกเป็นสามประเภทตามวิธีการให้ความร้อน: การให้ความร้อนด้วยแก๊ส การให้ความร้อนด้วยการแผ่รังสีความต้านทาน และการให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำความถี่สูง โดยเครื่องทำละลายด้วยแก๊สมีข้อกำหนดที่สูงเกินไปสำหรับฮาร์ดแวร์ห้องปฏิบัติการ (จำเป็นต้องมีสายแก๊สที่เสถียร) และแก๊สที่มีค่าความร้อนสูงอาจมีอันตรายบางประการ ดังนั้นจะไม่กล่าวถึงที่นี่

หลักการทำงานของเครื่องหลอมด้วยความร้อนจากการเหนี่ยวนำความถี่สูง (ย่อว่า "เครื่องหลอมความถี่สูง") คือสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าความถี่สูงผ่านขดลวดทำให้เกิดความร้อนแบบจูลจากความต้านทานในตัวหม้อหลอม ซึ่งจะทำให้หม้อหลอมร้อนขึ้นเองจนสามารถหลอมตัวอย่างได้

หลักการทำงานของเครื่องหลอมด้วยการแผ่รังสีความร้อนจากความต้านทาน (เรียกย่อว่า "เครื่องหลอมไฟฟ้า") คือการใช้เส้นลวดความต้านทานชนิดนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัม แท่งซิลิคอนคาร์ไบด์ หรือแท่งซิลิคอน-โมลิบดีนัม และหลอมโดยการแผ่รังสีความร้อนจากไฟฟ้า

เนื่องจากเครื่องหลอมความถี่สูงถูกใช้งานน้อยลงในปัจจุบัน จึงมีความเข้าใจผิดหลายประการเกี่ยวกับเรื่องนี้ เราจะเปรียบเทียบกับเครื่องหลอมไฟฟ้าเพื่ออธิบายอย่างเหมาะสม:

1. ความแม่นยำของการควบคุมอุณหภูมิไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้: เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องหลอมไฟฟ้า (ความแม่นยำของการควบคุมอุณหภูมิสูงสุด ±0.1℃) เครื่องหลอมความถี่สูงไม่มีข้อได้เปรียบในเรื่องความแม่นยำของการควบคุมอุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม การใช้งานอินฟราเรดวัดอุณหภูมิในปัจจุบันไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการวัดอุณหภูมิด้วยการสัมผัสแบบเก่าอีกต่อไป และความแม่นยำของการควบคุมอุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

2. อุณหภูมิของแต่ละสถานีไม่สม่ำเสมอ: สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะเครื่องหลอมความถี่สูงของผู้ผลิตบางรายได้นำระบบการทำความร้อนและการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องหลอมไฟฟ้ามาใช้ โดยใช้วิธีการเชื่อมต่อแบบอนุกรม ซึ่งทำให้การวัดอุณหภูมิของแต่ละสถานีไม่ถูกต้อง

3. ไม่เหมาะสำหรับการเตรียมตัวอย่างขนาดใหญ่: เนื่องจากสถานีหลายแห่งอาจทำให้อุณหภูมิของตัวอย่างที่หลอมด้วยความถี่สูงมากกว่าสองจุดไม่เท่ากัน อุปกรณ์หลอมละลายด้วยความถี่สูงในปัจจุบันส่วนใหญ่มีเพียงสองสถานี ซึ่งมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเครื่องหลอมไฟฟ้าที่มีสี่หรือแม้กระทั่งหกสถานี ในความเป็นจริง การแก้ไขปัญหาการควบคุมอุณหภูมิของสถานีทำงาน ก็จะช่วยแก้ปัญหานี้ได้เช่นกัน

สี่ หม้อหลอมแตกง่าย: หม้อหลอมความร้อนสูงมักจะแตกง่าย คำกล่าวนี้ไม่ถูกต้อง เพราะการเสียหายของหม้อหลอมเกิดขึ้นจากการกัดกร่อนของสารออกซิไดซ์ในตัวอย่าง คุณสามารถศึกษาคุณสมบัติของตัวอย่างล่วงหน้าและลดความเสียหายของออกไซด์โดยการทำปฏิกิริยาออกซิเดชันล่วงหน้า

ห้า, เศษโลหะในวงเล็บ: เศษโลหะเกิดขึ้นส่วนใหญ่เนื่องจากการออกซิเดชันของวงเล็บโลหะผสม เมื่อใช้วัสดุเซรามิกความร้อนสูงแทนโลหะผสมความร้อนสูงเป็นวงเล็บ สามารถหลีกเลี่ยงสถานการณ์ที่วงเล็บโลหะผสมออกซิเดชันและกลายเป็นเศษโลหะที่ปนเปื้อนตัวอย่างได้อย่างสมบูรณ์

หก, ต้องใช้น้ำหมุนเวียนภายนอก: เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องละลายไฟฟ้า ตัวอย่างการละลายความถี่สูงจำเป็นต้องมีน้ำหมุนเวียน แต่ในปัจจุบันสามารถใช้งานร่วมกับเครื่องทำความเย็นขนาดเล็กพิเศษได้ โดยเพียงเติมน้ำบริสุทธิ์ครั้งเดียวสามารถใช้งานได้ยาวนานโดยไม่ต้องใช้น้ำหมุนเวียนภายนอก

ในความเป็นจริง เมื่อเปรียบเทียบกับไฟฟ้า เครื่องเตรียมตัวอย่างลูกแก้วหลอม XRF ,เครื่องหลอมความถี่สูงมีประสิทธิภาพมากกว่า รวดเร็วกว่า ไม่จำเป็นต้องอุ่นเครื่องล่วงหน้า พร้อมใช้งานทันที มีระดับการอัตโนมัติสูงกว่า ง่ายต่อการใช้งาน มีความเร็วในการเตรียมตัวอย่างเร็วขึ้น และมีต้นทุนการใช้งานต่ำกว่า นอกจากนี้ยังตอบสนองตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมปัจจุบันในเรื่องการประหยัดพลังงาน ลดการบริโภค และลดการปล่อยมลพิษ เป็นวิธีการให้ความร้อนที่ควรได้รับการส่งเสริม